遮光對茶稈竹筍外觀形態(tài)及不同部位間營養(yǎng)成分含量的影響

郭楊　余學(xué)軍

關(guān)鍵詞：遮光；茶稈竹筍；外觀形態(tài)；營養(yǎng)成分

中圖分類號：S795.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-1498（2023）04-0090-09

茶稈竹（Pseudosasa amabilis （McClure）Keng f.）屬禾本科（Gramineae）竹亞科（Bambusoideae）茶稈竹屬（Pseudosasa Makino），是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的苦筍類竹種。其竹稈通直，材質(zhì)堅(jiān)韌，抗壓強(qiáng)度高，是制作各種運(yùn)動器材、家具和釣竿的優(yōu)質(zhì)原料；竹筍則是天然的健康食品，鮮筍潔白細(xì)膩，散發(fā)著一股獨(dú)特的香味，筍味清苦，但回甘爽口，營養(yǎng)價(jià)值高，具有清熱解毒、增強(qiáng)食欲的功效，在華南地區(qū)形成了一定的市場與規(guī)模。茶稈竹原產(chǎn)于廣東、廣西、福建等地，浙江、江蘇均有引種栽培，且生長良好，筍期4～5月。

光照作為植物生長發(fā)育的能量來源，不僅參與植物的形態(tài)建成，還影響著光合產(chǎn)物積累與次生物質(zhì)分配。筍芽積累到足夠的能量后，在溫度適宜時(shí)破土而出，初期生長緩慢，隨后節(jié)間長度迅速增長，進(jìn)入高生長階段。在此期間，竹筍對光照的需求不高，即使在弱光條件下也能正常生長。之后隨著枝條的萌發(fā)，竹筍的生長速度放緩，逐漸完成向幼竹的過渡。此時(shí)如果沒有足夠的光照，那么幼竹便會因?yàn)槿鄙訇柟舛劳?。然而，研究發(fā)現(xiàn)，竹筍在出土見光后苦澀味加重，苦味物質(zhì)增多，導(dǎo)致食味品質(zhì)下降。遮光能有效降低苦澀味強(qiáng)度，提高竹筍適口性，并使竹筍色澤變淺，可食率增加，明顯改善竹筍外觀形態(tài)品質(zhì)。目前，針對茶稈竹的研究主要集中在造林育種、豐產(chǎn)培育和材性分析等方面，對茶稈竹筍外觀和營養(yǎng)品質(zhì)的研究還未見報(bào)。因此，本研究以茶稈竹筍為試驗(yàn)對象，采取套袋的方式進(jìn)行遮光處理，分析茶稈竹筍在不同光照強(qiáng)度下外觀形態(tài)以及不同部位間營養(yǎng)成分含量的變化，揭示光照對竹筍品質(zhì)的影響，為茶稈竹筍品質(zhì)調(diào)控和科學(xué)培育提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試材料取自浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū)翠竹園，該地屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，光照充足，雨水豐沛。年均降水量1 600 mm左右，降水日158 d，年均氣溫16.4℃，無霜期237 d，年均日照時(shí)數(shù)達(dá)1847 h。土層深厚，結(jié)構(gòu)疏松，茶稈竹生長良好。

2021年3月，在竹園內(nèi)選擇生長健康、無病蟲害、胸徑2～4 cm的1～2年生茶稈竹進(jìn)行移植，挖取時(shí)保留來鞭和去鞭20 cm左右，留枝4～5盤后截干以減少水分蒸發(fā)，搬運(yùn)過程中注意不損傷筍芽，帶土球移植到直徑45 cm、高35 cm的無紡布袋中，填土壓實(shí)使竹稈直立，每袋裝土30 kg。移植完成后立即澆灌1次透水，之后定期澆水、除草、滅蟲，保證移植成活。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置3種光照處理：CK（自然光照）、L1（50%自然光照）、L2（完全遮光），每個(gè)處理12袋。2022年3月底使用寬30 cm、高40 cm的無紡布袋與雙層紙袋進(jìn)行遮光處理，經(jīng)照度計(jì)檢測，無紡布袋的透光率為（50±5）%，雙層紙袋的透光率為0，符合試驗(yàn)要求。套袋前先將4根長度50 cm的竹簽插入土中，套袋后用土將底部壓實(shí)，再依次進(jìn)行套袋直到覆蓋整個(gè)移植袋表面。

1.3樣品采集

從2022年4月開始出筍后進(jìn)行采樣，4袋為1個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)取12株筍，每個(gè)處理取36株筍，待竹筍出土約30 cm時(shí)挖取，洗凈后依次測量基徑、長度、個(gè)體質(zhì)量和筍籜色度值，剝殼計(jì)算可食率（筍肉質(zhì)量／筍個(gè)體質(zhì)量），筍籜剪碎后保存于-20℃冰箱。筍肉首先測量色度值，然后從上往下等切為3份，分別代表尖部、中部和基部，切塊后取部分于鼓風(fēng)干燥箱中烘干，經(jīng)研磨機(jī)粉碎后放人干燥器內(nèi)，其余鮮樣放入-80℃冰箱保存。

1.4測定方法

1.4.1色澤指標(biāo) 竹筍的色度值使用色度儀進(jìn)行測旦，開機(jī)校準(zhǔn)后測定竹筍的L*值、a*值、b*值和ΔE值，重復(fù)測量5次。L*值表示亮度，0代表黑色，100代表白色。a*值表示紅綠度，正值表示顯紅色，值越大代表紅色程度越深；負(fù)值表示顯綠色，值越小代表綠色程度越深。b*值表示黃藍(lán)度，正值表示顯黃色，值越大代表黃色程度越深；負(fù)值表示顯藍(lán)色，值越小代表藍(lán)色程度越深。ΔE值為色差值，表示樣品色澤與對照的差異程度，值越大代表色澤變化的程度大。

1.4.2色素指標(biāo) 筍籜葉綠素和類胡蘿卜素含量采用乙醇浸提法測定，花青素含量采用鹽酸浸提法測定。

1.4.3營養(yǎng)成分 灰分含量采用高溫灼燒法測定，蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定，維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性糖含量采用銅還原碘量法測定，脂肪含量采用酸水解法測定，纖維素、木質(zhì)素含量采用濃硫酸水解法測定，總酚含量采用福林酚比色法測定，總黃酮和單寧含量采用分光光度法測定，游離氨基酸含量采用氨基酸分析儀法測定。

1.5數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016整理數(shù)據(jù)和制作圖表，在SPSS 25.0中進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2結(jié)果與分析

2.1遮光后茶稈竹筍外觀形態(tài)的變化

2.1.1遮光后茶稈竹筍表型及可食率的變化 由表1可知：經(jīng)遮光處理后，茶稈竹筍的基徑和長度均顯著低于CK，竹筍基徑隨光照強(qiáng)度的降低而減小，但L2處理的竹筍長度大于L1處理，2種遮光處理間差異不顯著。與CK相比，L1和L2處理后的筍個(gè)體質(zhì)量分別降低10.02%和11.44%，但3種處理間差異不顯著。在2種遮光處理下，竹筍的可食率表現(xiàn)出相反的變化；L2處理的竹筍可食率比CK提高10.57%，而L1處理的竹筍可食率比CK降低7.34%，2種處理間差異顯著?？傮w而言，遮光抑制了竹筍的生長，但完全遮光后可以提高竹筍的可食率。

2.1.2遮光后茶稈竹筍色澤的變化 遮光后，筍籜的L*值與b*值均比CK顯著提高（表2），L1處理的筍籜L*值與b*值分別比CK顯著增大13.64%和51.27%，L2處理的筍籜L*值與b*值分別比CK顯著增大20.26%和51.43%，3種遮光處理間差異不顯著。L1處理的筍籜a*值比CK有所提高，但差異不顯著，L2處理的筍籜a*值比CK顯著增加30.07%，說明遮光后筍籜的紅色加深。L2處理的筍籜AE值大于L1處理，表明L2處理比L1處理對筍籜色澤的影響更大。筍肉的L*值、a*值和b*值在遮光處理后均呈增大趨勢，在L2處理下L*值達(dá)到最高值，比CK顯著提高6.26%；3種處理下筍肉的a*值與b*值間差異不顯著。表2表明：筍肉的L*值和b*值大于筍籜的，說明筍肉比筍籜更白和更黃；筍籜的a*值大于筍肉，說明筍籜比筍肉紅色的程度更深。L2處理下筍籜和筍肉的ΔE值大于L1處理，遮光對筍籜色澤的影響比筍肉更大。

2.1.3遮光后茶稈竹筍籜色素含量的變化 由表3可知：隨著光照強(qiáng)度的降低，葉綠素含量呈明顯的下降趨勢。L1處理的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別比CK顯著降低了57.01%、50.76%和54.41%，而L2處理的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量分別比CK顯著降低了87.22%、75.23%和82.23%。類胡蘿卜素受光照的影響較小，L1與L2處理的類胡蘿卜素含量比CK分別減少5.18%和14.05%，3種處理間差異不顯著。與葉綠素和類胡蘿卜素不同，花青素的含量隨光照強(qiáng)度的降低反而有所上升；與CK相比，L1處理的花青素含量增加5.73%，但與對照差異不顯著；L2處理的花青素含量比CK顯著增加58.15%，增幅是L1處理的10.15倍。

2.1.4茶稈竹筍籜色度值與色素含量相關(guān)性分析

由表4可知：L值與葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量呈負(fù)相關(guān)，其中，與葉綠素a和總?cè)~綠素含量呈顯著負(fù)相關(guān)，即葉綠素含量越低，筍籜的亮度越高。a*值與葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量呈不顯著負(fù)相關(guān)。b*值與葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量呈顯著負(fù)相關(guān)，葉綠素含量的減少，使得筍籜黃色加深。類胡蘿卜素含量與L*值、a*值和b*值均呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性較弱，說明類胡蘿卜素對筍籜色澤的影響較小。花青素含量與L*值、a*值和b*值均呈正相關(guān)，其中，與a*值呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.848，說明花青素含量的上升明顯提高了筍籜的紅度值。

2.2遮光后茶稈竹筍營養(yǎng)物質(zhì)的變化

由表5可知：L1處理后竹筍各部位的灰分含量相比CK均顯著上升，其中，基部的增幅最大，達(dá)45.83%。L2處理后，竹筍各部位灰分含量相比CK均有所降低，基部灰分含量顯著減少31.30%。3種處理下，竹筍蛋白質(zhì)含量均從尖部向基部逐漸降低，L2處理下尖部蛋白質(zhì)含量最高，中部和基部蛋白質(zhì)含量均CK處理的最多，遮光處理下各部位間蛋白質(zhì)含量差異顯著。隨著光照強(qiáng)度的降低，竹筍各部位的維生素C含量呈下降趨勢，L1處理下相比CK同一部位間維生素C含量差異不顯著，而L2處理后相比CK同一部位間維生素C含量分別顯著減少53.44%、54.00%和47.90%。CK處理下竹筍基部的可溶性糖含量顯著高于其它處理后各部位的可溶性糖含量，L1處理下竹筍尖部的可溶性糖含量最低，3種處理下基部可溶性糖含量均最多。CK處理下竹筍尖部的脂肪含量低于中部和基部，而遮光處理后竹筍尖部的脂肪含量增加，高于中部和基部。L1處理下竹筍尖部的脂肪含量最多，比CK處理下尖部脂肪含量提高67.72%；基部的脂肪含量最少，比CK處理下基部脂肪含量降低31.27%。

在茶稈竹筍各部位中均檢測出16種氨基酸（表6），其中，包括7種人體所必需的氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸）。自然光照下，竹筍中絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、賴氨酸和精氨酸的含量相對較多，除絲氨酸外，其余4種氨基酸在筍尖部和中部的含量均顯著高于基部；胱氨酸含量最少，各部位間差異不顯著。與CK相比，L1處理提高了竹筍各部位的天冬氨酸和組氨酸含量，降低了各部位的酪氨酸和精氨酸含量，其余氨基酸在筍中部的含量增加，筍基部的含量減少；L2處理下只有竹筍尖部的胱氨酸含量有所提高，其余各部位的氨基酸含量均呈下降趨勢，筍尖部的氨基酸含量顯著高于中部和基部。L1處理下筍中部的氨基酸總量和必需氨基酸含量顯著高于尖部與基部，L2處理后竹筍各部位的氨基酸總量相比CK均顯著降低，但筍尖部必需氨基酸的占比最高。

2.3遮光后茶稈竹筍呈味物質(zhì)和粗糙度物質(zhì)的變化

由表7可知：遮光處理后茶稈竹筍的纖維素、總酚、黃酮和單寧含量呈下降趨勢，木質(zhì)素含量無明顯變化。L1處理下竹筍尖部的纖維素含量最低，比CK顯著減少39.70%，竹筍中部和基部的纖維素含量隨光照強(qiáng)度的降低而減少；L2處理下竹筍中部和基部的纖維素含量分別比CK顯著減少31.08%和36.82%。3種處理下，均為筍尖部的木質(zhì)素含量最低，且各部位間差異不顯著。隨著光照強(qiáng)度降低，竹筍尖部和基部的木質(zhì)素含量減少，中部的木質(zhì)素含量增加。與CK相比，L1處理后竹筍各部位總酚與單寧含量有所減少，但差異并不顯著；L2處理后各部位總酚含量顯著降低23.75%、24.53%和22.19%，單寧含量顯著減少22.57%、23.61%和25.94%。各部位黃酮含量隨光照強(qiáng)度降低而減少，L1處理下竹筍尖部黃酮含量比CK顯著減少18.27%，L2處理下筍中部和基部黃酮含量分別比CK顯著減少33.87%和38.37%。

由表8可知：L1處理下，茶稈竹筍尖部的鮮味氨基酸含量比CK顯著增加26.28%，芳香類氨基酸含量比CK顯著降低17.73%；筍中部的呈味氨基酸含量相比CK均有所上升，鮮味氨基酸含量顯著提高18.82%；筍基部的呈味氨基酸含量相較CK均有所下降，芳香類氨基酸含量顯著降低35.09%。L2處理下，筍尖部的鮮味氨基酸含量與CK差異不顯著，其余各部位的呈味氨基酸含量均顯著低于CK，筍尖部的呈味氨基酸含量顯著高于中部和基部，筍基部的甜味和鮮味氨基酸比例最高。2種遮光處理均顯著降低筍尖部的苦味氨基酸比例。

3討論

3.1遮光對茶稈竹筍外觀形態(tài)的影響

遮光后茶稈竹筍的基徑、長度和筍個(gè)體質(zhì)量均出現(xiàn)一定程度的下降，但在完全遮光的條件下，竹筍的可食率上升。Chang等研究發(fā)現(xiàn)，遮光處理后火龍果（Hylocereus polyrhizus （Weber）Britt.＆Rose）的果皮變薄，植物能夠根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)自身結(jié)構(gòu)。竹筍對光照的變化非常敏感，不同光照強(qiáng)度下，筍籜和筍肉的生長發(fā)育可能存在差異，二者間具體的生長機(jī)制還需更深入的研究。遮光后竹筍的色素含量和色澤發(fā)生了顯著變化，葉綠素的合成受到光照的直接影響，遮光條件下葉綠素的含量減少，一定程度上促進(jìn)了花青素的合成。筍籜與筍肉的色澤存在一致性，竹筍顏色越淺，外觀品質(zhì)越高。遮光后茶稈竹筍的L*值、a*值和b*值均有不同程度的提高，葉綠素a和總?cè)~綠素含量與L*值和b*值呈顯著負(fù)相關(guān)，花青素含量和a*值呈極顯著正相關(guān)。

3.2遮光對茶稈竹筍營養(yǎng)物質(zhì)的影響

竹筍作為一種天然的保健食品，富含營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分。礦物質(zhì)能夠維持機(jī)體功能和骨骼正常發(fā)育，是人體所必需的營養(yǎng)素，通常用灰分來表示食品中礦物質(zhì)的含量。竹筍中脂肪含量較低，是肥胖人群和脂肪肝患者的理想食品。維生素C可以預(yù)防壞血病，促進(jìn)膠原蛋白合成，增強(qiáng)人體免疫功能。植物光合作用的產(chǎn)物以可溶性糖的形式被運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)器官，參與各種不同的代謝反應(yīng)。竹筍含有豐富的蛋白質(zhì)和人體所必需的氨基酸，精氨酸在糖蛋白的合成中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，纈氨酸可以保持肌肉活力。除了有益于身體健康，氨基酸還決定了竹筍的食味品質(zhì)，根據(jù)不同的風(fēng)味，可以分成甜味、苦味、鮮味和芳香類氨基酸。本研究發(fā)現(xiàn)，遮光降低了茶稈竹筍各部位的可溶性糖與維生素C含量，提高了竹筍尖部的蛋白質(zhì)與脂肪含量，中度遮光使竹筍各部位灰分含量上升，而完全遮光使竹筍各部位灰分含量下降。光照不僅影響光合產(chǎn)物的合成，還決定物質(zhì)的運(yùn)輸與分配。光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致竹筍生長放緩，光合產(chǎn)物向竹筍的運(yùn)輸減少，完全遮光下筍內(nèi)光合產(chǎn)物的消耗比中度遮光要少，更有利于光合產(chǎn)物的積累，因此，L2處理下可溶性糖含量高于L1處理。相比于基部，筍尖部與中部的生長顯然更加活躍，需要消耗更多能量，所以可溶性糖含量更低。竹筍出土生長后，開始消耗地下階段積累的蛋白質(zhì)。遮光后茶稈竹筍各部位的蛋白質(zhì)含量與CK相比變化并不顯著，但筍尖部含量呈上升趨勢，中下部含量減少，說明降低光照強(qiáng)度促進(jìn)了筍尖部蛋白質(zhì)的積累，消耗主要來源于中部和基部。筍內(nèi)自下而上蛋白質(zhì)含量越來越高，這與袁金玲等的研究結(jié)果一致。自然光照下，筍尖部脂肪含量最低，光照強(qiáng)度減弱后，脂肪在筍尖部的積累增加，超過中部和基部，中度遮光對筍尖部脂肪的積累影響最大。何春麗等研究發(fā)現(xiàn)，隨著光照強(qiáng)度降低，刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）果實(shí)中維生素C含量明顯減少，原因是遮光后維生素C合成所需的光合產(chǎn)物減少，積累過程中關(guān)鍵酶活性降低，可見弱光條件下不利于維生素C的積累。本研究中，完全遮光導(dǎo)致茶稈竹筍各部位的維生素C含量顯著降低。

3.3遮光對茶稈竹筍呈昧物質(zhì)和粗糙度物質(zhì)的影響

纖維素和木質(zhì)素是竹子細(xì)胞壁的主要成分，可以增強(qiáng)植株的機(jī)械強(qiáng)度，其含量隨著竹筍生長不斷增多，嚴(yán)重影響竹筍口感。酚類化合物具有很強(qiáng)的抗氧化性，能夠抗炎殺菌，有效抑制癌細(xì)胞增長。竹筍中的酚類化合物包括酚酸、黃酮和單寧，這些物質(zhì)被認(rèn)為是竹筍苦澀味的主要來源，其中，單寧在人體內(nèi)會形成大型復(fù)合物，從而影響蛋白質(zhì)的代謝，因此，在食品中含量不宜過多。試驗(yàn)結(jié)果表明，遮光可以減少茶稈竹筍各部位的纖維素含量，筍尖部和基部的纖維素含量顯著降低。遮光后竹筍各部位的木質(zhì)素含量無顯著變化，可能是因?yàn)橹窆S處于發(fā)育早期，筍內(nèi)木質(zhì)素含量較低的緣故。光照可以調(diào)控酚類物質(zhì)的合成與積累，遮光會降低酚類物質(zhì)合成途徑中相關(guān)基因表達(dá)和酶活性，抑制酚類物質(zhì)積累。茶稈竹筍自下而上酚類物質(zhì)逐漸增加，遮光后黃酮、單寧含量明顯減少。遮光顯著降低茶稈竹筍尖部苦味氨基酸比例，中度遮光下筍中部氨基酸總量與呈味氨基酸含量最高，完全遮光后竹筍各部位必需氨基酸比例上升，鮮味氨基酸比例顯著提高，可見，光照強(qiáng)度明顯影響筍內(nèi)氨基酸的合成與分布。

4結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，遮光后茶稈竹筍的生長變慢，但外觀品質(zhì)明顯提升，葉綠素、花青素的含量與竹筍色澤存在顯著的相關(guān)性。隨著光照強(qiáng)度減弱，筍尖部的蛋白質(zhì)和脂肪含量增加，筍中部的氨基酸總量與必需氨基酸比例先升高后降低，筍基部的甜味、苦味和芳香類氨基酸比例先下降后上升，各部位的灰分含量先增多后減少，可溶性糖含量先降低后升高，維生素C、纖維素和酚類物質(zhì)的含量減少，不同光照強(qiáng)度下各部位物質(zhì)含量的變化趨勢存在差異。